Energía Solar Fotovoltaica: Aplicación práctica actual en hogares y automóviles

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Energía Solar Fotovoltaica: Aplicación práctica actual en hogares y automóviles.

Calentamiento global, efecto invernadero, energía para hogares y edificaciones cada vez más cara, consumo excesivo de energías fósiles…

¿Nos parece por momentos que nuestra civilización no tiene un hábitat generoso?... ¿Es posible el desarrollo sustentable?

Estas son interrogantes medio-ambientales muy comunes; y muchos creemos que la naturaleza limita los recursos que nos provee. Pero cada hora, el sol arroja sobre la Tierra más energía, en forma de luz y calor, de la necesaria para satisfacer las necesidades globales del planeta en un año completo.

 Según la NASA, al sol le quedan por lo menos 6.500 millones de años de vida.

 Y según la Union of Concerned Scientist, comunidad de científicos originada en el Massachusets Institute of Technology…

… tan solo dieciocho días de irradiación solar sobre la tierra contienen la misma cantidad de energía que la acumulada por todas las reservas mundiales de carbón, petróleo y gas natural en conjunto.

A esto debemos agregar que, de acuerdo al sitio www.energiasrenovablesinfo.com , la superficie terrestre recibe 120.000 Tera-vatios (120 mil millones de millones de vatios) de irradiación solar, “lo que supone 20.000 veces más potencia de la que necesita el planeta completo”.  

Es innegable entonces  que la solución al grave problema de deterioro del ambiente, y el acceso a copiosas cantidades de energía abundante y limpia, han estado siempre entre nosotros. 

Desde los tiempos en que Albert Einstein ganó el premio Nobel por su explicación teórica del efecto fotoeléctrico (y no por la teoría de Relatividad General, como algunas personas piensan), diversas instituciones científicas y empresas han empleado ciencia y tecnología para lograr la conversión masiva de energía solar en eléctrica, con resultados más o menos frustrantes, durante varias décadas.

Esto ha cambiado recientemente, por varios motivos: las celdas fotovoltaicas, encargadas de la conversión de energía solar en eléctrica y tradicionalmente fabricadas a partir del silicio (un material abundante en la naturaleza pero de poca eficiencia energética), han empezado a construirse de materiales más eficientes, como las perovskitas, una clase de material mucho más económico, adaptable a cualquier superficie destinada a la producción de energía eléctrica a partir de energía solar.

Otro motivo de peso en la masificación del uso de esta clase de energía, lo encontramos en los esfuerzos de dos empresas  innovadoras y comprometidas con esta “revolución solar”: TESLA Motors y Solar City. Ambas tienen una misión y varios retos en común… además del mismo propietario: el físico surafricano Elon Musk, genio y visionario de nuestro tiempo. 

Esto, sin dejar de reconocer que la fabricación de paneles solares, a pesar de ser un proceso complejo, desde hace tiempo es objeto de mejoras y de investigación científica por parte de sus fabricantes tradicionales para mejorar su eficiencia o rendimiento.

(Entendemos por eficiencia el porcentaje de energía solar que es captado por el panel y convertido eficazmente en energía eléctrica. En la actualidad este porcentaje, con los materiales comúnmente usados, está por el orden de un 20%).

El reto para la humanidad en lo referente a energías limpias es lograr una generación eléctrica a nivel doméstico e industrial sin el empleo de hidrocarburos; e igualmente lograr la movilidad y transporte de personas y carga sin emisiones contaminantes.

Por esta razón la industria automovilística mundial se ha planteado suprimir, a inmediato o  corto plazo, los motores a combustión interna.

Los fabricantes automovilísticos ahora  emplean motores eléctricos como elemento de tracción, sea que estén alimentados por una pila de combustible (usando hidrógeno como reductor en este proceso), o bien usando pilas convencionales recargables (ejemplo baterías de iones de litio).

Un buen ejemplo  de la orientación actual de la industria automovilística mundial puede ser la compañía  Tesla, que se propuso masificar, hace ya algunos años, el automóvil eléctrico.

 Mercedes Benz también ha respondido a las demandas medio-ambientales de la civilización actual, produciendo vehículos eléctricos autónomos de gran calidad.

Renault, Nissan, y otras, también dedican bastante dinero, investigación científica y tiempo a este propósito.

Siguiendo los pasos tempranos que dio Tesla Motors, la compañía sueca Volvo (propiedad de la china Geely) se convirtió a mediados del año 2017 en la primera automotriz tradicional en abandonar la producción de vehículos con motores de combustión interna exclusivamente. El resto de fabricantes automovilísticos ha seguido ese camino.

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Ya en el año 2017 científicos israelíes presentaron al mundo lo que podría ser el “pavimento” de las carreteras y autopistas en un futuro cercano: paneles solares ensamblados a lo largo de la vía y sobre los cuales transitan los automóviles, obteniendo la recarga de su batería en forma inalámbrica.

En otras latitudes, países como Noruega y Holanda ya no permitirán la venta de vehículos a gasolina o diésel a partir de año 2025,  y  el estado de California (USA) ha fijado el año 2035 para la misma prohibición, al igual que la Unión Europea en conjunto.

La propia capital de Noruega ya había promulgado, en 2019, ordenanzas a nivel municipal en las que impedía en su jurisdicción, la circulación de vehículos con motor de combustión interna.

Bien, ya era hora de dejar de castigar a nuestro exhausto planeta con el uso indiscriminado de energía fósil en usos automovilísticos; sin embargo, la energía eléctrica generada mediante combustión de hidrocarburos para usos residenciales, también está siendo reemplazada por energía solar fotovoltaica, y por energía eólica.

Por ejemplo Solar City, al igual que otras que compiten por el mismo mercado, ofrece techos residenciales, en los cuales están alojados paneles solares. Estos están destinados a capturar energía solar y convertirla en eléctrica, para luego  almacenarla en baterías de iones de litio cuya descarga está gestionada por software; todo  con el fin de abastecer las necesidades de energía eléctrica de un hogar moderno.

Se prescinde así  de la facturación de  las empresas de servicio eléctrico tradicional, bien sea anulándola completamente, o sirviendo esa instalación fotovoltaica como un complemento al servicio eléctrico contratado con empresas de distribución eléctrica.   

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